内容正文:
14.3 角的平分线
学习目标
1. 理解角平分线的定义。
2. 掌握角平分线的性质定理,并能运用性质定理解决简单问题。
3. 掌握角平分线的判定定理,并能运用判定定理解决简单问题。
4. 能够综合运用角平分线的性质和判定解决几何问题。
知识点讲解
一、角平分线的定义
从一个角的顶点出发,把这个角分成两个相等的角的射线,叫做这个角的平分线。
几何语言描述:若射线OC是∠AOB的平分线,则∠AOC = ∠COB = ∠AOB。
二、角平分线的性质定理
角平分线上的点到角的两边的距离相等。
几何语言描述:
∵ OC平分∠AOB,点P在OC上,PD⊥OA于点D,PE⊥OB于点E,
∴ PD = PE。
(注:“距离”指的是垂线段的长度)
三、角平分线的判定定理
角的内部到角的两边距离相等的点在角的平分线上。
几何语言描述:
∵ 点P在∠AOB的内部,PD⊥OA于点D,PE⊥OB于点E,且PD = PE,
∴ 点P在∠AOB的平分线上(或射线OP是∠AOB的平分线)。
四、角平分线性质与判定的联系与区别
· 性质定理:已知角平分线 → 得到点到两边距离相等。(由“线”推“距离”)
· 判定定理:已知点到两边距离相等 → 得到点在角平分线上。(由“距离”推“线”)
· 两者互为逆定理,常用于证明线段相等、角相等或点在角平分线上。
例题解析
例题1
已知∠AOB = 80°,OC是∠AOB的平分线,求∠AOC的度数。
例题2
在∠AOB的平分线上有一点P,点P到OA的距离为3cm,求点P到OB的距离。
例题3
已知:在△ABC中,∠C = 90°,AD是∠BAC的平分线,若BC = 10cm,BD = 6cm,求点D到AB的距离。
例题4
已知:点P到∠AOB两边OA、OB的距离分别为PD、PE,且PD = PE,PD⊥OA,PE⊥OB,求证:点P在∠AOB的平分线上。
。
巩固练习
一、选择题
1. 下列说法中,正确的是( )
A. 一条射线把一个角分成两个角,这条射线叫做这个角的平分线
B. 角平分线上的点到角的两边的距离相等
C. 到角的两边距离相等的点,不一定在这个角的平分线上
D. 角的平分线是一条线段
2. 已知OC是∠AOB的平分线,点P在OC上,PD⊥OA于D,PE⊥OB于E,若PD = 3,则PE的长为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
3. 在△ABC中,∠B = 90°,AD平分∠BAC交BC于点D,若BD = 2,AC = 5,则点D到AC的距离是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
二、填空题
1. 若OC平分∠AOB,∠AOB = 70°,则∠AOC = ______度。
2. 点P在∠MON的平分线上,PA⊥OM于A,PB⊥ON于B,若PA = 5cm,则PB = ______cm。
3. 已知点Q到∠XOY的两边OX、OY的距离相等,且点Q在∠XOY的内部,则点Q在∠XOY的______上。
三、解答题
1. 已知:∠AOB = 60°,OC是∠AOB的平分线,点P是OC上一点,PD⊥OA于D,PE⊥OB于E。若PD = 2cm,求PE的长度及∠DPE的度数。
2. 已知:在∠AOB的内部有两点P、Q,PD⊥OA于D,PE⊥OB于E,QF⊥OA于F,QG⊥OB于G,且PD = PE,QF = QG。求证:PQ所在的直线是∠AOB的平分线。
3. 已知:在△ABC中,∠B = ∠C,AD是△ABC的角平分线,点E在AD上。求证:EB = EC。
学科网(北京)股份有限公司
$
14.3 角的平分线
学习目标
1. 理解角平分线的定义。
2. 掌握角平分线的性质定理,并能运用性质定理解决简单问题。
3. 掌握角平分线的判定定理,并能运用判定定理解决简单问题。
4. 能够综合运用角平分线的性质和判定解决几何问题。
知识点讲解
一、角平分线的定义
从一个角的顶点出发,把这个角分成两个相等的角的射线,叫做这个角的平分线。
几何语言描述:若射线OC是∠AOB的平分线,则∠AOC = ∠COB = ∠AOB。
二、角平分线的性质定理
角平分线上的点到角的两边的距离相等。
几何语言描述:
∵ OC平分∠AOB,点P在OC上,PD⊥OA于点D,PE⊥OB于点E,
∴ PD = PE。
(注:“距离”指的是垂线段的长度)
三、角平分线的判定定理
角的内部到角的两边距离相等的点在角的平分线上。
几何语言描述:
∵ 点P在∠AOB的内部,PD⊥OA于点D,PE⊥OB于点E,且PD = PE,
∴ 点P在∠AOB的平分线上(或射线OP是∠AOB的平分线)。
四、角平分线性质与判定的联系与区别
· 性质定理:已知角平分线 → 得到点到两边距离相等。(由“线”推“距离”)
· 判定定理:已知点到两边距离相等 → 得到点在角平分线上。(由“距离”推“线”)
· 两者互为逆定理,常用于证明线段相等、角相等或点在角平分线上。
例题解析
例题1
已知∠AOB = 80°,OC是∠AOB的平分线,求∠AOC的度数。
答案
∵ OC是∠AOB的平分线,
∴ ∠AOC = ∠AOB。
∵ ∠AOB = 80°,
∴ ∠AOC = × 80° = 40°。
答:∠AOC的度数为40°。
例题2
在∠AOB的平分线上有一点P,点P到OA的距离为3cm,求点P到OB的距离。
答案
∵ 点P在∠AOB的平分线上,
且点P到OA的距离为3cm,
根据角平分线的性质定理,角平分线上的点到角的两边的距离相等,
∴ 点P到OB的距离 = 点P到OA的距离 = 3cm。
答:点P到OB的距离为3cm。
例题3
已知:在△ABC中,∠C = 90°,AD是∠BAC的平分线,若BC = 10cm,BD = 6cm,求点D到AB的距离。
答案
过点D作DE⊥AB于点E。
∵ ∠C = 90°,
∴ DC⊥AC。
∵ AD是∠BAC的平分线,DC⊥AC,DE⊥AB,
根据角平分线的性质定理,
∴ DE = DC。
∵ BC = 10cm,BD = 6cm,
∴ DC = BC - BD = 10cm - 6cm = 4cm。
∴ DE = DC = 4cm。
答:点D到AB的距离为4cm。
例题4
已知:点P到∠AOB两边OA、OB的距离分别为PD、PE,且PD = PE,PD⊥OA,PE⊥OB,求证:点P在∠AOB的平分线上。
答案
证明:
连接OP。
∵ PD⊥OA,PE⊥OB,
∴ ∠PDO = ∠PEO = 90°。
在Rt△PDO和Rt△PEO中,
OP = OP (公共边),
PD = PE (已知),
∴ Rt△PDO ≌ Rt△PEO (HL)。
∴ ∠POD = ∠POE (全等三角形的对应角相等)。
∴ OP是∠AOB的平分线,即点P在∠AOB的平分线上。
巩固练习
一、选择题
1. 下列说法中,正确的是( )
A. 一条射线把一个角分成两个角,这条射线叫做这个角的平分线
B. 角平分线上的点到角的两边的距离相等
C. 到角的两边距离相等的点,不一定在这个角的平分线上
D. 角的平分线是一条线段
2. 已知OC是∠AOB的平分线,点P在OC上,PD⊥OA于D,PE⊥OB于E,若PD = 3,则PE的长为( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
3. 在△ABC中,∠B = 90°,AD平分∠BAC交BC于点D,若BD = 2,AC = 5,则点D到AC的距离是( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
二、填空题
1. 若OC平分∠AOB,∠AOB = 70°,则∠AOC = ______度。
2. 点P在∠MON的平分线上,PA⊥OM于A,PB⊥ON于B,若PA = 5cm,则PB = ______cm。
3. 已知点Q到∠XOY的两边OX、OY的距离相等,且点Q在∠XOY的内部,则点Q在∠XOY的______上。
三、解答题
1. 已知:∠AOB = 60°,OC是∠AOB的平分线,点P是OC上一点,PD⊥OA于D,PE⊥OB于E。若PD = 2cm,求PE的长度及∠DPE的度数。
2. 已知:在∠AOB的内部有两点P、Q,PD⊥OA于D,PE⊥OB于E,QF⊥OA于F,QG⊥OB于G,且PD = PE,QF = QG。求证:PQ所在的直线是∠AOB的平分线。
3. 已知:在△ABC中,∠B = ∠C,AD是△ABC的角平分线,点E在AD上。求证:EB = EC。
巩固练习答案
一、选择题
1. 答案:B
解析:A选项,必须是分成两个相等的角,故错误;B选项,符合角平分线性质定理,正确;C选项,根据角平分线判定定理,到角的两边距离相等的点一定在这个角的平分线上,故错误;D选项,角的平分线是一条射线,故错误。
2. 答案:B
解析:∵ OC是∠AOB的平分线,点P在OC上,PD⊥OA于D,PE⊥OB于E,∴ 根据角平分线性质定理,PD = PE。∵ PD = 3,∴ PE = 3。
3. 答案:B
解析:过点D作DE⊥AC于点E。∵ ∠B = 90°,∴ DB⊥AB。∵ AD平分∠BAC,DB⊥AB,DE⊥AC,∴ 根据角平分线性质定理,DE = DB。∵ BD = 2,∴ DE = 2,即点D到AC的距离是2。
二、填空题
1. 答案:35
解析:∵ OC平分∠AOB,∠AOB = 70°,∴ ∠AOC = 1/2 ∠AOB = 1/2 × 70° = 35°。
2. 答案:5
解析:∵ 点P在∠MON的平分线上,PA⊥OM于A,PB⊥ON于B,∴ 根据角平分线性质定理,PA = PB。∵ PA = 5cm,∴ PB = 5cm。
3. 答案:平分线
解析:∵ 点Q到∠XOY的两边OX、OY的距离相等,且点Q在∠XOY的内部,∴ 根据角平分线判定定理,点Q在∠XOY的平分线上。
三、解答题
1. 答案:PE = 2cm,∠DPE = 120°
解析:
∵ OC是∠AOB的平分线,点P是OC上一点,PD⊥OA于D,PE⊥OB于E,
∴ 根据角平分线性质定理,PD = PE。
∵ PD = 2cm,
∴ PE = 2cm。
∵ PD⊥OA,PE⊥OB,
∴ ∠PDO = ∠PEO = 90°。
在四边形PDOE中,∠PDO + ∠DOE + ∠PEO + ∠DPE = 360°。
∵ ∠AOB = ∠DOE = 60°,∠PDO = ∠PEO = 90°,
∴ 90° + 60° + 90° + ∠DPE = 360°。
240° + ∠DPE = 360°。
∠DPE = 360° - 240°。
∠DPE = 120°。
2. 答案:证明过程如下
解析:
证明:
∵ PD⊥OA于D,PE⊥OB于E,且PD = PE,
∴ 根据角平分线判定定理,点P在∠AOB的平分线上。
∵ QF⊥OA于F,QG⊥OB于G,且QF = QG,
∴ 根据角平分线判定定理,点Q在∠AOB的平分线上。
∵ 点P、Q都在∠AOB的平分线上,
∴ PQ所在的直线是∠AOB的平分线。
3. 答案:证明过程如下
解析:
证明:
∵ ∠B = ∠C,
∴ AB = AC (等角对等边)。
∵ AD是△ABC的角平分线,
∴ ∠BAD = ∠CAD。
在△ABE和△ACE中,
AB = AC (已证),
∠BAD = ∠CAD (已证),
AE = AE (公共边),
∴ △ABE ≌ △ACE (SAS)。
∴ EB = EC (全等三角形的对应边相等)。
学科网(北京)股份有限公司
$